(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び余剰液冷媒貯留容器を有する冷媒回路と、
前記冷媒回路を循環する冷媒のうち、前記余剰液冷媒貯留容器内の余剰液冷媒量を除く冷媒量を算出する冷媒量算出部と、
前記余剰液冷媒貯留容器の外表面に配置されて前記外表面の温度を計測する複数の温度センサを有し、前記複数の温度センサの温度計測値に基づいて、前記複数の温度センサのうち、前記余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒の液面位置に対応する温度センサを特定し、特定した温度センサの識別情報を出力する液面検知センサと、
前記余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒量と、その余剰液冷媒量のときの前記液面検知センサの出力との相関関係を記憶する記憶部と、
前記冷媒回路の運転を制御して実測の相関関係を取得し、前記記憶部に記憶させる制御部と、
前記液面検知センサの出力と前記相関関係とに基づいて前記余剰液冷媒貯留容器内の余剰液冷媒量を算出する余剰液冷媒量算出部と、
前記余剰液冷媒量算出部の算出結果と前記冷媒量算出部の算出結果とから前記冷媒回路内の全冷媒量を算出して冷媒漏洩の有無を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記相関関係を取得するための運転として前記冷媒回路を暖房運転させて過冷却度一定制御を行う初期学習運転を行い、前記過冷却度一定制御の過冷却度を段階的に増加させてその時々の運転データを取得して余剰液冷媒量を求め、求めた余剰液冷媒量とその時の前記液面検知センサの出力とを対応づけて前記相関関係として前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１記載の冷凍空調装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記算出した全冷媒量と予め記憶した初期冷媒量との比較により冷媒漏れを判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍空調装置。
【請求項４】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び余剰液冷媒貯留容器を有する冷媒回路と、
前記余剰液冷媒貯留容器の外表面に配置されて前記外表面の温度を計測する複数の温度センサを有し、前記複数の温度センサの温度計測値に基づいて、前記複数の温度センサのうち、前記余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒の液面位置に対応する温度センサを特定し、特定した温度センサの識別情報を出力する液面検知センサと、
前記冷媒回路の運転状態量を検出する運転状態量検出部と、
前記運転状態量検出部により検出された運転状態量と、その運転状態量のときの前記液面検知センサの出力との相関関係を記憶する記憶部と、
前記冷媒回路の運転を制御して実測の相関関係を取得し、前記記憶部に記憶させる制御部と、
前記運転状態量検出部により検出した運転状態量に対応する識別情報を前記相関関係から求め、前記液面検知センサから出力された第１識別情報と前記相関関係から求めた前記第２識別情報とを比較し、その比較結果に基づき、前記第１識別情報で特定される温度センサの位置が、前記第２識別情報で特定される温度センサの位置よりも低いと判断した場合、冷媒漏洩有と判定する判定部と
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項５】
前記運転状態量は、過冷却度、過冷却度の変動により変動するパラメータ、前記冷媒回路のエクセルギ又は前記エクセルギの変動により変化するパラメータの何れかであることを特徴とする請求項４記載の冷凍空調装置。
【請求項６】
前記運転状態量検出部は前記運転状態量として過冷却度を検出し、
前記制御部は、前記相関関係を取得するための運転として前記冷媒回路を暖房運転させて過冷却度一定制御を行う初期学習運転を行い、前記過冷却度一定制御の過冷却度を段階的に増加させ、その時々の過冷却度と、その過冷却度のときの前記液面検知センサの出力とを対応づけて前記相関関係として前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項４記載の冷凍空調装置。
【請求項７】
圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び余剰液冷媒貯留容器を有する冷媒回路と、
前記余剰液冷媒貯留容器の外表面に配置されて前記外表面の温度を計測する複数の温度センサを有し、前記複数の温度センサの温度計測値に基づいて、前記複数の温度センサのうち、前記余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒の液面位置に対応する温度センサを特定し、特定した温度センサの識別情報を出力する液面検知センサと、
前記余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒量と、その余剰液冷媒量のときの前記液面検知センサの出力との相関関係を記憶する記憶部と、
前記冷媒回路が予め設定した基準条件を満たす状態となるように前記冷媒回路の運転を制御し、その状態において実測の相関関係を取得して前記記憶部に記憶させる制御部と、
前記液面検知センサの出力と前記相関関係とに基づいて前記余剰液冷媒貯留容器内の余剰液冷媒量を算出する余剰液冷媒量算出部と、
前記冷媒回路が前記基準条件を満たす状態となると、前記余剰液冷媒量算出部の算出結果に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記余剰液冷媒量算出部の算出結果と、予め記憶した初期の前記基準条件を満たす状態における余剰液冷媒量との比較により冷媒漏れを判定することを特徴とする請求項７記載の冷凍空調装置。
【請求項９】
前記余剰液冷媒貯留容器の外部に設置され、前記余剰液冷媒貯留容器の外表面の温度を変化させて前記余剰液冷媒貯留容器内部の余剰液冷媒温度との間に温度差を発生させるための温度差発生部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の冷凍空調装置。
【請求項１０】
前記余剰液冷媒貯留容器はアキュムレータ又はレシーバであることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の冷凍空調装置。
【請求項１１】
前記余剰液冷媒貯留容器は前記冷媒回路の低圧側に配置されたアキュムレータであり、前記温度差発生部は前記アキュムレータの外表面を加熱する加熱装置であることを特徴とする請求項９記載の冷凍空調装置。
【請求項１２】
前記余剰液冷媒貯留容器は前記冷媒回路の高圧側に配置されたレシーバであり、前記温度差発生部は前記レシーバの外表面を冷却する冷却装置であることを特徴とする請求項９記載の冷凍空調装置。
【請求項１３】
前記複数の前記温度センサは、等間隔で設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の冷凍空調装置。
【請求項１４】
前記余剰液冷媒貯留容器内がガス状態の時に、前記温度センサの補正を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか１項に記載の冷凍空調装置。
【請求項１５】
前記判定部の判定結果を外部に出力する出力部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１４の何れか１項に記載の冷凍空調装置。
【請求項１６】
前記判定部は冷媒漏洩有りと判定した場合、冷媒漏洩量を算出し、前記出力部から外部に出力することを特徴とする請求項１５記載の冷凍空調装置。
【請求項１７】
冷媒回路に設けられた余剰液冷媒貯留容器の外表面に配置されて前記外表面の温度を計測する温度センサと、
前記冷媒回路の運転状態量を検出する運転状態量検出部と、
前記運転状態量検出部により検出された運転状態量と、その運転状態量のときの前記温度センサの温度計測値との相関関係を記憶する記憶部と、
前記冷媒回路を運転させて実測の相関関係を取得し、前記記憶部に記憶させる制御部と、
前記運転状態量検出部により検出した運転状態量に対応する温度計測値を前記相関関係から求め、その温度計測値と前記温度センサにより計測された温度計測値とを比較し、その比較結果に基づき、前記温度センサの設置箇所の前記余剰液冷媒貯留容器容器内部の冷媒状態が前記相関関係取得時に液状態で、現時点でガス状態であると判断した場合、冷媒漏洩有りと判定する判定部と
を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷凍空調装置の制御に用いる圧力センサ及び温度センサの検出結果から各要素の冷媒密度を算出し、各要素の内容積を積算することにより冷凍空調装置内の冷媒量を算出する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
冷凍空調装置には、余剰液冷媒を貯留させる余剰液冷媒貯留容器として、例えば高圧側にあるレシーバや低圧側にあるアキュムレータなどが存在しているものがある。このような冷凍空調装置においては、余剰液冷媒量を計測する方法がない場合、余剰液冷媒貯留容器に貯留する余剰液冷媒の貯留量が分からないため、冷凍空調装置内の全冷媒量を正確に算出することができない。このことから、余剰液冷媒貯留容器を備えた冷凍空調装置においては、冷凍サイクルの状態が余剰液冷媒貯留容器内に余剰液冷媒がなくなる状態に変化してから、異常つまり冷媒不足及び冷媒漏洩を検知していた。
【０００４】
しかしこの方法では、余剰液冷媒貯留容器に貯留する余剰液冷媒量が冷凍空調装置内の全冷媒量の半分の量になるような運転状態の場合などには、その運転状態から余剰液冷媒貯留容器内に余剰液冷媒が貯留しない状態に変化するまでに時間を要してしまう。このため、冷媒漏洩を検知するまでに時間がかかり、多くの冷媒が外部に漏洩した後で冷媒漏洩を検知する状況であった。
【０００５】
このようなことから、冷媒漏洩を早い段階で検知するためには、余剰液冷媒貯留容器に貯留している余剰液冷媒量を計測し、その計測値から冷媒漏洩を検知することが必要であった。
【０００６】
余剰液冷媒量を計測する方法として、余剰液冷媒の液面を検知する液面検知センサを用い、液面検知センサにより検知した液面高さに余剰液冷媒貯留容器の内容積を積算することにより余剰液冷媒量を計測する方法がある。その際使用する液面検知センサとしてはフロート式液面検知センサや、超音波式液面検知センサ、温度式液面検知センサなどが用いられている（例えば、特許文献２、３、４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２０１０−２３６７１４号公報（第１項、第１図）
【特許文献２】実公昭５９−００４２５４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献３】特開２００１−２７２２６６号公報（第１頁、第１図）
【特許文献４】特許３８８４３３６号公報（第１頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の液面検知センサでは下記のような間題があった。
【０００９】
例えば、フロート式液面検知センサにおいては、容器内部にフロートを入れる構造であるため、容器を加工する必要がある。新設の容器に対しては加工も可能であるが、既存の装置への後付は困難である。新設の容器についても、穴を空けることにより容器自体の信頼性が低下し、また加工のコストも発生する。冷凍空調装置内は圧力が大気圧よりも高かったり、油や冷媒が存在していたりと通常よりも過酷条件であるため、フロート式液面検知センサ自体の品質レベルを上げざるを得ず、コスト高となる。
【００１０】
また、故障時等のセンサ入れ替え時は冷凍空調装置を停止し、内部に充填している冷媒を抜く必要があり、メンテナンス性が悪い等の間題もあった。
【００１１】
超音波式液面検知センサにおいては、フロート式のように内部にセンサを挿入する必要はなく、容器外部から検知できることからメンテナンス性は向上する。しかしながら、液量が少ない場合等は計測できなかったり、センサ計測原理上、センサ設置箇所が容器の真下とする必要があることから容器下部にスペースがない場合は設置自体が困難であるなど、液面検知に関して制約が多く計測できない場合も多かった。また、金属容器内部に超音波を伝播させる必要があるためセンサ自体も特殊なものとなり、高価となっていた。
【００１２】
温度式液面検知センサにおいては、細長の測温抵抗体をその長手方向が略鉛直方向をなすように容器内に配置し、一旦加熱した測温抵抗体の放熱時間に基づいて液面位置を検知している。この種の温度式液面検知センサでは、容器の高さ全体における測温抵抗体の設置位置と測温抵抗体の設置範囲内における液面位置との関係に基づき、容器における液面高さ位置を特定する。よって、測温抵抗体の取り付け位置が予定していた取り付け位置からズレてしまった場合、温度式液面検知センサによる液面の検知位置と実際の位置とで大きな誤差を発生してしまう。したがって、温度式液面検知センサ取付けの際は注意が必要であり手間もかかり、作業者の負担も大きく、作業性も悪かった。
【００１３】
また既設の装置へ温度式液面検知センサを後付する場合にあたっては、取付け位置が予め決まっていると、冷凍空調装置の設置状況により所定の箇所への取り付けが困難な場合も発生していた。
【００１４】
また、上記フロート式、超音波式、温度式のセンサは液面位置を検知するセンサであり、検知した液面位置から容器内部の液量を算出するには、容器毎に液面位置と液量との関係を把握する必要があった。しかし、容器には、機種や馬力により様々な形状のものがあるため、これらの関係を容器毎に把握することは実質困難であった。また、容器の水平断面積が液位により変化する容器などは液面位置から液量を算出するのが複雑で、余剰液冷媒予測量の誤差発生の要因となっていた。
【００１５】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、設置自由度が高く低コスト化が可能な検出装置を用いて余剰液冷媒貯留容器内の余剰液冷媒量を求めて冷媒漏洩検知が可能な冷凍空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る冷凍空調装置は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器及び余剰液冷媒貯留容器を有する冷媒回路と、冷媒回路を循環する冷媒のうち、余剰液冷媒貯留容器内の余剰液冷媒量を除く冷媒量を算出する冷媒量算出部と、余剰液冷媒貯留容器の外表面に配置されて外表面の温度を計測する複数の温度センサを有し、複数の温度センサの温度計測値に基づいて、複数の温度センサのうち、余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒の液面位置に対応する温度センサを特定し、特定した温度センサの識別情報を出力する液面検知センサと、余剰液冷媒貯留容器内に貯留された余剰液冷媒量と、その余剰液冷媒量のときの液面検知センサの出力との相関関係を記憶する記憶部と、冷媒回路の運転を制御して実測の相関関係を取得し、記憶部に記憶させる制御部と、液面検知センサの出力と相関関係とに基づいて余剰液冷媒貯留容器内の余剰液冷媒量を算出する余剰液冷媒量算出部と、余剰液冷媒量算出部の算出結果と冷媒量算出部の算出結果とから冷媒回路内の全冷媒量を算出して冷媒漏洩の有無を判定する判定部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、液面検知センサは複数の温度センサで構成されており、容器外表面にその温度を検出するように設置されればよいため、設置自由度が高く、低コスト化が可能である。また、冷媒回路を実際に動作させて実測により取得した相関関係を用いて余剰液冷媒量を求めるようにしたため、余剰液冷媒量を高精度で求めることができる。そして、算出した余剰液冷媒量から冷媒漏れを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る冷凍空調装置の冷媒回路図である。
【図２】図１の冷凍空調装置の制御ブロック図である。
【図３】図２の液面検知センサの構成を示すブロック図である。
【図４】図１のＡＣＣ内に異なる量の余剰液冷媒が貯留されている状態を示す図である。
【図５】図４のＡ、ＢそれぞれのＡＣＣに対する液量検知センサの計測値を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る冷凍空調装置の冷房運転時のｐ−ｈ線図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る冷凍空調装置の暖房運転時のｐ−ｈ線図である。
【図８】本発明の一実施の形態の冷凍空調装置における冷媒漏洩検知処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】余剰液冷媒量の算出方法の説明図である。
【図１０】液面位置温度センサのセンサ番号と余剰液冷媒量との相関関係を示す図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る冷凍空調装置における初期学習運転のフローチャートである。
【図１２】図１１の初期学習により得られた相関関係テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて、本発明に係る冷凍空調装置の実施形態について説明する。
【００２０】
＜機器の構成＞
（冷凍空調装置の構成）
図１は、本発明の一実施の形態に係る冷凍空調装置１の冷媒回路図である。図１及び後述の図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。
【００２１】
冷凍空調装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、ビル等の室内の冷暖房に使用される装置である。冷凍空調装置１は、主として、熱源ユニットとしての室外ユニット２と、それに並列に接続された複数台（本実施形態では、２台）の利用ユニットとしての室内ユニット４Ａ、４Ｂと、液側延長配管６と、ガス側延長配管７とを備えている。本実施の形態の冷凍空調装置１の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット４Ａ、４Ｂと、液側延長配管６及びガス側延長配管７とが接続されることによって構成されている。液側延長配管６は、室外ユニット２と室内ユニット４Ａ、４Ｂとを接続して液冷媒が通過する配管であり、液主管６Ａと、液枝管６ａ、６ｂと、分配器５１ａとが接続されて構成されている。また、ガス側延長配管７は、室外ユニット２と室内ユニット４Ａ、４Ｂとを接続してガス冷媒が通過する配管であり、ガス主管７Ａと、ガス枝管７ａ、７ｂと、分配器５２ａとが接続され、構成されている。
【００２２】
（室内ユニット）
室内ユニット４Ａ、４Ｂは、ビル等の室内の天井に埋め込みや吊り下げ等により、又は、室内の壁画に壁掛け等により設置されている。室内ユニット４Ａ、４Ｂは、液側延長配管６とガス側延長配管７とを用いて室外ユニット２に接続されている。
【００２３】
次に、室内ユニット４Ａ、４Ｂの構成について説明する。なお、室内ユニット４Ａ、４Ｂは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット４Ａの構成のみ説明する。室内ユニット４Ｂの構成は、室内ユニット４Ａの各部を示すＡの符号の代わりにＢの符号を付した構成に相当する。
【００２４】
室内ユニット４Ａは、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室内側冷媒回路１０ａ（室内ユニット４Ｂでは、室内側冷媒回路１０ｂ）を有している。この室内側冷媒回路１０ａは、主として、膨張機構としての膨張弁４１Ａと、利用側熱交換器としての室内熱交換器４２Ａとを有している。
【００２５】
本実施の形態において、膨張弁４１Ａは、室内側冷媒回路１０ａ内を流れる冷媒の流量の調節等を行うために、室内熱交換器４２Ａの液側に接続された電動膨張弁である。
【００２６】
本実施の形態において、室内熱交換器４２Ａは、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の蒸発器として機能して室内空気を冷却し、暖房運転時には冷媒の凝縮器として機能して室内空気を加熱する熱交換器である。
【００２７】
本実施の形態において、室内ユニット４Ａは、ユニット内に室内空気を吸入して、室内熱交換器４２Ａにおいて冷媒と熱交換させた後に、供給空気として室内に供給するための送風ファンとしての室内ファン４３Ａを有している。室内ファン４３Ａは、室内熱交換器４２Ａに供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、本実施の形態において、ＤＣファンモータによって駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。
【００２８】
また、室内ユニット４Ａ、４Ｂには、各種のセンサが設けられている。室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂのガス側には、冷媒の温度（すなわち、暖房運転時における凝縮温度Ｔｃ又は冷房運転時における蒸発温度Ｔｅに対応する冷媒温度）を検出するガス側温度センサ３３ｅ、３３ｈが設けられている。室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂの液側には、冷媒の温度Ｔｅを検出する液側温度センサ３３ｄ、３３ｇが設けられている。室内ユニット４Ａ、４Ｂの室内空気の吸入口側には、ユニット内に流入する室内空気の温度（すなわち、室内温度Ｔｒ）を検出する室内温度センサ３３ｆ、３３ｉが設けられている。
【００２９】
本実施形態において、前記３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３３ｇ、３３ｈ、３３ｉの各温度センサは、サーミスターからなる。
【００３０】
また、室内ユニット４Ａ、４Ｂは、室内ユニット４Ａ、４Ｂを構成する各部の動作を制御する室内側制御部３２ａ、３２ｂを有している。そして、室内側制御部３２ａ、３２ｂは、室内ユニット４Ａ、４Ｂの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有しており、室内ユニット４Ａ、４Ｂを個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、室外ユニット２との間で伝送線を介して制御信号等のやりとりを行ったりすることができるようになっている。
【００３１】
（室外ユニット）
次に、室外ユニット２の構成について説明する。室外ユニット２は、主として、冷媒回路１０の一部を構成する室外側冷媒回路１０ｃを有している。この室外側冷媒回路１０ｃは、主として、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、余剰液冷媒貯留容器であるアキュムレータ（以下、ＡＣＣという）２４と、液面検知センサ２５と、液側閉鎖弁２８と、ガス側閉鎖弁２９とを有している。
【００３２】
圧縮機２１は、運転容量を可変することが可能な圧縮機であり、本実施の形態において、インバータにより周液数が制御されるモータによって駆動される用積式圧縮機である。
【００３３】
本実施の形態において、圧縮機２１は、１台のみであるが、これに限定されず、室内ユニットの接続台数等に応じて、２台以上の圧縮機が並列に接続されていてもよい。
【００３４】
四方弁２２は、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。四方弁２２は、冷房運転時には、実線で示されるように切り替えられ、圧縮機２１の吐出側と室外熱交換器２３のガス側とを接続するとともにＡＣＣ２４とガス主管７Ａ側とを接続する。これにより、室外熱交換器２３は圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として機能し、また、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂは蒸発器として機能する。
【００３５】
また四方弁２２は、暖房運転時には、四方弁２２の点線で示されるように切り替えられ、圧縮機２１の吐出側とガス主管７Ａとを接続するとともにＡＣＣ２４と室外熱交換器２３のガス側とを接続する。これにより、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂは圧縮機２１によって圧縮される冷媒の凝縮器として機能し、また、室外熱交換器２３は蒸発器として機能する。
【００３６】
本実施の形態において、室外熱交換器２３は、伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器であり、冷房運転時には冷媒の凝縮器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器２３は、そのガス側が四方弁２２に接続され、液側が液主管６Ａに接続されている。
【００３７】
本実施の形態において、室外ユニット２は、ユニット内に室外空気を吸入して、室外熱交換器２３において冷媒と熱交換させた後に、室外に排出するための送風ファンとしての室外ファン２７を有している。この室外ファン２７は、室外熱交換器２３に供給する空気の風量を可変することが可能なファンであり、本実施の形態においては、ＤＣファンモータからなるモータによって駆動されるプロペラファン等である。
【００３８】
ＡＣＣ２４は、圧縮機２１の吸入部に接続されており、室外ユニット２や室内ユニット４Ａ、４Ｂ、配管の運転負荷の変動等に応じて冷媒回路１０内に発生する余剰冷媒を溜めることが可能な容器である。ＡＣＣ２４は炭素鋼等の金属で形成し、しかも法規に則って耐圧強度を考えて設計、製作された圧力容器でなければならない。
【００３９】
本実施の形態の目的である冷媒回路１０の冷媒漏れを検知するにあたり、ＡＣＣ２４内に貯留されている余剰液冷媒量を検出する必要がある。ＡＣＣ２４の一部に覗き窓のような透明な部分を設けることは可能であるが、実用上はＡＣＣ２４の大部分は不透明な容器であり、光に類するものを用いてＡＣＣ２４の外部から内部の液量を測定したり、目視によってＡＣＣ２４の内部全体を透視したり、することは不可能である。
【００４０】
また、ＡＣＣ２４の一部に光学的に透明な覗き窓を取り付けたとしても、ＡＣＣ２４内の液面は常時変動しているため、その覗き窓から、ＡＣＣ２４内の冷媒液面の正確な位置を測定又は監視することは困難である。
【００４１】
よって、本実施の形態では、ＡＣＣ２４の外部に、温度により液面を検知する液面検知センサを取り付けている。液面検知センサの詳細については後で詳述する。
【００４２】
液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、外部の機器・配管（具体的には、液主管６Ａ及びガス主管７Ａ）との接続口に設けられた弁である。
【００４３】
また、室外ユニット２には、複数の圧力センサと温度センサが設けられている。圧力センサとしては、圧縮機２１の吸入圧力Ｐｓを検出する吸入圧力センサ３４ａと、圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ３４ｂとが設置されている。
【００４４】
温度センサはサーミスタからなり、吸入温度センサ３３ａと、吐出温度センサ３３ｂと、液側温度センサ３３ｊと、室外温度センサ３３ｃとが設けられている。吸入温度センサ３３ａは、ＡＣＣ２４と圧縮機２１との間の位置に設けられ圧縮機２１の吸入温度Ｔｓを検出する。吐出温度センサ３３ｂは、圧縮機２１の吐出温度Ｔｄを検出する。液側温度センサ３３ｊは、室外熱交換器２３の液側に設置され、室外熱交換器２３の液側の冷媒温度を検出する。室外温度センサ３３ｃは、室外ユニット２の室外空気の吸入口側に設置され室外ユニット２内に流入する室外空気の温度を検出する。
【００４５】
また、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各要素の動作を制御する室外側制御部３１を有している。そして、室外側制御部３１は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータと、メモリと、モーターを制御するインバータ回路等とを有している。そして、室外側制御部３１は室内ユニット４Ａ、４Ｂの室内側制御部３２ａ、３２ｂとの間で伝送線を介して制御信号等のやりとりを行うように構成されている。室外側制御部３１は、室内側制御部３２ａ、３２ｂと共に冷凍空調装置１全体の運転制御を行う制御部３を構成している。
【００４６】
（延長配管）
延長配管は室外ユニット２と室内ユニット４Ａ、４Ｂとを接続し、冷凍空調装置１内の冷媒を循環させるために必要な配管である。
【００４７】
延長配管は、液側延長配管６（液主管６Ａ、液枝管６ａ、６ｂ）と、ガス側延長配管７（ガス主管７Ａ、ガス枝管７ａ、７ｂ）とを有し、冷凍空調装置１をビル等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒配管である。延長配管には、室外ユニット２と室内ユニット４Ａ、４Ｂとの組み合わせに応じてそれぞれ決められた管径の延長配管が使用される。
【００４８】
本実施の形態では１台の室外ユニット２と２台の室内ユニット４Ａ、４Ｂの接続に分配器５１ａ、５２ａと延長配管（液側延長配管６及びガス側延長配管７）とを用いている。
【００４９】
液側延長配管６については室外ユニット２と分配器５１ａの間を液主管６Ａで接続し、分配器５１ａと各室内ユニット４Ａ、４Ｂの間を液枝管６ａ、６ｂで接続する。ガス側延長配管７については室内ユニット４Ａ、４Ｂと分配器５２ａの間をガス枝管７ａ、７ｂで、分配器５２ａと室外ユニット２の間をガス主管７Ａで接続する。
【００５０】
本実施の形態では、分配器５１ａ、５２ａはＴ字管を用いたがそれに限るものではなく、ヘッダを用いても構わない。また複数台の室内ユニットが接続される場合には、Ｔ字管を複数個使用して分配させてもよいし、ヘッダを用いてもよい。
【００５１】
以上のように、室内側冷媒回路１０ａ、１０ｂと、室外側冷媒回路１０ｃと、延長配管（液側延長配管６とガス側延長配管７）とが接続されて冷媒回路１０が構成されている。
【００５２】
そして、本実施の形態の冷凍空調装置１は、室内側制御部３２ａ、３２ｂと室外側制御部３１とから構成される制御部３によって、四方弁２２により冷房運転及び暖房運転を切り換えて運転を行うとともに、各室内ユニット４Ａ、４Ｂの運転負荷に応じて、室外ユニット２及び室内ユニット４Ａ、４Ｂの各機器の制御を行なっている。
【００５３】
（冷凍空調装置の制御ブロック構成）
図２は、図１の冷凍空調装置の制御ブロック図である。冷凍空調装置１は、冷媒回路１０内の冷媒漏洩を検知する冷媒漏洩検知装置を備えており、図２には、冷媒漏洩検知装置の機能的な構成を展開した状態のブロック図を示している。
【００５４】
制御部３は、圧力センサ３４ａ、３４ｂ、温度センサ３３ａ〜３３ｊの検出信号を受けることができるように接続されている。また、制御部３は、これらの検出信号等に基づいて各種機器（圧縮機２１、室外ファン２７、室内ファン４３Ａ、４３Ｂ）及び弁（四方弁２２、液側閉鎖弁２８、ガス側閉鎖弁２９、膨張弁４１Ａ、４１Ｂ）を制御することができるように各種機器及び弁に接続されている。制御部３は更に、液面検知センサ２５の検出信号を受けることができるように接続されている。
【００５５】
また、制御部３は、測定部３ａ、冷媒量算出部３ｂ、余剰液冷媒量算出部３ｃ、判定部３ｄ、記憶部３ｅ及び駆動部３ｆを備えている。
【００５６】
測定部３ａは圧力センサ３４ａ、３４ｂや温度センサ３３ａ〜３３ｊからの情報を測定する箇所であり、圧力センサ３４ａ、３４ｂや温度センサ３３ａ〜３３ｊと共に運転状態量検出部を構成する箇所である。
【００５７】
冷媒量算出部３ｂは、冷凍空調装置１の測定部３ａで測定した情報等に基づいて、ＡＣＣ余剰液冷媒量を除く冷媒回路１０内の冷媒量を算出する箇所である。
【００５８】
余剰液冷媒量算出部３ｃは、液面検知センサ２５の出力と記憶部３ｅに記憶された後述の換算テーブルや関係式とに基づいてＡＣＣ余剰液冷媒量を算出する箇所である。
【００５９】
判定部３ｄは、冷媒量算出部３ｂと余剰液冷媒量算出部３ｃのそれぞれの算出結果に基づいて冷媒漏洩の有無を判定する箇所である。判定部３ｄは更に、冷媒漏洩有りと判定した場合、初期冷媒量と算出冷媒量との差分を取ることにより冷媒漏洩量を算出することもできる。
【００６０】
記憶部３ｅは、測定部３ａで測定した値や、冷媒量算出部３ｂ及び余剰液冷媒量算出部３ｃで算出した値を記憶したり、後述の各要素の内容積データや初期冷媒量を記憶したり、外部からの情報を記憶したり、余剰液冷媒量の算出時に使用する後述の関係式を記憶したりする箇所である。
【００６１】
駆動部３ｆは冷凍空調装置１の駆動する要素である圧縮機モータ、弁、ファンモータの制御を行う箇所である。入力部３ｇは各種制御用の設定値の入力や変更を行う箇所である。
【００６２】
出力部３ｈは、測定部３ａで測定した測定値や判定部３ｄによる判定結果等を、ＬＥＤやモニタなどにより表示したり外部に出力したりする箇所である。
【００６３】
出力部３ｈは電話回線、ＬＡＮ回線、無線通信等により外部装置と通信するための通信線としてもよく、冷凍空調装置１は冷媒漏洩の判定結果を示す冷媒漏洩有無データ等を通信線等により遠方の管理センタ等に送信することが可能に構成されている。これにより、遠隔にある管理センタで常時異常を検知し、異常が発生した場合には直ぐにメンテナンスを実施する遠隔監視機能を付加することができる。
【００６４】
図２の液面検知センサ２５、測定部３ａ、冷媒量算出部３ｂ、余剰液冷媒量算出部３ｃ、判定部３ｄ及び記憶部３ｅ、出力部３ｈにより本発明の冷媒漏洩検知装置が構成されている。なお、本実施の形態では、冷媒漏洩検知装置を冷凍空調装置１内に組み込んだ構成としているが、独立させて単体構成としてもよい。
【００６５】
（液面検知センサ）
ここで、液面検知センサ２５の構成を説明するに先立ち、液面検知原理について説明する。
ＡＣＣ２４の容器内部の冷媒が液である場合とガスである場合とでは、容器表面温度に違いが生じる。一般的にガスに比べて液体の方が熱容量が大きいため、容器内部において液体が位置している部分の容器表面温度は容器内部の液冷媒の温度に近くなり、容器内部においてガスが位置している部分の容器表面温度は容器外部温度に近くなる。よって、容器表面温度において温度差が発生している位置を特定することにより液面位置を検知することができる。
【００６６】
ところで、ＡＣＣ２４は蒸発器の出口に設置されるため、ＡＣＣ２４内の冷媒温度は冷媒回路全体で見れば低温である。また、ＡＣＣ２４内には主に暖房時の余剰冷媒が溜められることを考えると（この点については後述する）、外気温度は低温であるためＡＣＣ２４の外部温度も低温である。したがって、ＡＣＣ２４の容器外表面に液面位置を示す温度差が表れ難い。このため、本例の液面検知センサ２５では、ＡＣＣ２４の容器外部に加熱装置としての例えばヒータを設置し、容器外表面を加熱することでＡＣＣ２４の外表面の温度を上昇させ、ＡＣＣ２４内の低温の液冷媒温度との間に温度差を強制的に発生させるようにしている。
【００６７】
図３は、図２の液面検知センサの構成を示すブロック図である。
液面検知センサ２５は、制御部２５ａ、温度差発生部２５ｂ、計測部２５ｃ、処理部２５ｄ、記憶部２５ｅ及び出力部２５ｆを備えている。制御部２５ａは温度差発生部２５ｂの制御を行なう部分である。
【００６８】
温度差発生部２５ｂは、上述したようにヒータで構成され、ＡＣＣ２４の外部に設置されている。計測部２５ｃは、例えばサーミスタ等の複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅで構成されている。各温度センサ２６ａ〜２６ｅは、ＡＣＣ２４の容器外表面に、上下方向に略等間隔に間隔を空けて設置されており、各設置箇所の温度を計測する。各温度センサ２６ａ〜２６ｅのそれぞれには予め固有の識別情報としてのセンサ番号が付与されており、ここでは順に１〜５の番号が付与されているものとする。なお、温度センサ２６ａ〜２６ｅは、温度差発生部２５ｂの温度を直接的に受けすぎることのないように、温度差発生部２５ｂからある程度離した位置に設置される。
【００６９】
処理部２５ｄは計測部２５ｃの複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅで計測した各温度計測値に基づき、ＡＣＣ２４内部の液面位置に対応する温度センサを特定する部分である。記憶部２５ｅは処理部２５ｄで特定された温度センサのセンサ番号や外部データを記憶する部分である。出力部２５ｆは、処理部２５ｄで特定された温度センサのセンサ番号や、記憶部２５ｅに記憶された信号を外部に出力する部分である。
【００７０】
なお、ＡＣＣ２４内の液冷媒温度（以下、内部液温度）が低温の場合はＡＣＣ２４の周囲を防熱シート等で囲んでいることがある。この様な構成の冷凍空調装置においては、計測部２５ｃを設置した部分のみ防熱シートを取り除くことにより、内部液温度と容器表面温度との温度差をつけるようにしてもよい。また、内部液温度と容器表面温度との温度差が十分ついている場合等は、温度差発生部２５ｂへの通電を停止したり、温度差発生部２５ｂ自体を省略した構成としてもよい。
【００７１】
なお、本実施の形態では、余剰液冷媒貯留容器を低圧側にあるアキュムレータを例に説明しているため温度差発生部２５ｂをヒータ（加熱装置）としたが、余剰液冷媒貯留容器を高圧側にあるレシーバとした場合には内部液温度は高温であるため、温度差発生部２５ｂを例えばファンなどの冷却装置とする。これにより外気温が高温環境であっても温度差を発生させることができる。なお、ファンを設ける代わりに、風があたる場所にレシーバを設置するようにしてもよい。
【００７２】
図４は、図１のＡＣＣ内に異なる量の余剰液冷媒が貯留されている状態を示す図である。図４のＡは、ＡＣＣ内全体がガス状態、つまり余剰液冷媒が貯留していない状態であることを示し、Ｂは、ガス相と液相とを有する二相状態であることを示している。図４のｈ１〜ｈ５に示す各ラインは、図３の温度センサ２６ａ〜２６ｅそれぞれの設置高さ位置を示している。また、図５は、横軸に温度、縦軸にＡＣＣの高さ位置を取り、図４のＡ及びＢそれぞれの状態における温度センサ２６ａ〜２６ｅそれぞれの温度計測値を、温度センサ２６ａ〜２６ｅの設置高さ位置ｈ１〜ｈ５に合わせてプロットした図である。なお、図５には更に、温度差発生部２５ｂを構成するヒータの温度を示している。
【００７３】
図４及び図５から分かるように、状態Ａでは、ｈ１〜ｈ５の何れの高さでもヒータ温度に近い温度となる。また、状態Ｂでは、内部にガスが存在するｈ４とｈ５の高さ部分の温度計測値はヒータ温度に近い温度となり、内部に液体が存在するｈ１〜ｈ３の高さまではｈ４とｈ５の温度よりも低い温度となる。よって、温度センサ２６ａ〜２６ｅの各温度計測値のこの順の前後の温度計測値の温度差が最も大きくなる部分に液面が位置していることがわかる。すなわち、この例では温度センサ２６ｃと温度センサ２６ｄとの間に液面が位置していることが分かる。したがって、液面検知センサ２５の処理部２５ｄは、温度差を検知した２つの温度センサ２６ｃと温度センサ２６ｄのうち、設置位置の低い方の温度センサ２６ｃのセンサ番号を、液面に対応する温度センサ（以下、液面位置温度センサ）のセンサ番号として出力する。なお、本例の液面検知センサ２５は、あくまでも液面を検知している温度センサを特定するものであって、ＡＣＣ２４内における液面の高さ位置を求めているわけではない。
【００７４】
そして、液面検知センサ２５の出力（液面位置温度センサのセンサ番号）をＡＣＣ２４内部の液冷媒量に換算するには、液面検知センサ２５の出力とＡＣＣ２４内の液冷媒量との相関関係を予め取得しておき、その相関関係と液面検知センサ２５の出力とに基づき、ＡＣＣ２４内部の液冷媒量を求める。
【００７５】
本発明はこの相関関係を現地で実際に冷凍空調装置１を動作させて実測により取得する点に一つの特徴がある。相関関係を得るための運転を以下では初期学習運転と呼ぶが、この初期学習運転の詳細については後述する。
【００７６】
（液面検知センサ補正方法）
次に、センサ補正方法について説明する。
【００７７】
液面検知センサ２５は複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅで構成されているが、各温度センサ２６ａ〜２６ｅには固体差があるため、同じ温度を計測しても各温度センサ２６ａ〜２６ｅの計測値が異なることがある。よって、高精度に計測するには、このセンサ固体差の影響を無くす必要があるため、センサ補正を行なう。具体的な補正方法としては、ＡＣＣ２４内全体がガス状態の場合にＡＣＣ２４を温度差発生部２５ｂで加熱し、この加熱状態で各温度センサ２６ａ〜２６ｅにてＡＣＣ２４の表面温度を計測し、その各計測値を各温度センサ２６ａ〜２６ｅのゼロ状態の基準値とするゼロ点補正を行う。つまりＡＣＣ２４内部を全てガス状態として熱容量を等しくした状態において計測した計測値をゼロ状態の基準値とすることにより、固体誤差を極力発生させないようにすることができる。
【００７８】
＜冷凍空調装置１の動作＞
次に、本実施の形態の冷凍空調装置１の通常運転時の各構成要素の動作について説明する。
【００７９】
本実施の形態の冷凍空調装置１は、各室内ユニット４Ａ、４Ｂの運転負荷に応じて室外ユニット２及び室内ユニット４Ａ、４Ｂの構成機器の制御を行い、冷暖房運転を行う。
【００８０】
（冷房運転）
冷房運転について、図１及び図６を用いて説明する。
【００８１】
冷房運転時は、四方弁２２が図１の実線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側が室外熱交換器２３のガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側がガス側閉鎖弁２９及びガス側延長配管７（ガス主管７Ａ、ガス枝管７ａ、７ｂ）により室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂのガス側に接続された状態となっている。液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は、開状態にされている。
【００８２】
次に、冷房運転における冷媒回路１０の冷媒の流れについて説明を行う。
【００８３】
冷房運転での冷媒の流れは図１の実線矢印となる。圧縮機２１により圧縮された高温高圧ガス冷媒（図６（１））は四方弁２２を経て室外熱交換器２３へ至り、ファン２７の送風作用により凝縮液化する（図６（２））。このときの凝縮温度は液側温度センサ３３ｊより計測されるか、又は吐出圧力センサ３４ｂの圧力を飽和温度換算することにより求められる。
【００８４】
その後、液側閉鎖弁２８を介し、液側延長配管６である液主管６Ａ、液枝管６ａ、６ｂにおいて管壁面摩擦によって圧力が降下し（図６（３））、室内ユニット４Ａ、４Ｂに送られ、膨張弁４１Ａ、４１Ｂにより減圧されて低圧の気液二相冷媒となる（図６（４））。気液二相冷媒は蒸発器である室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂにて室内ファン４３Ａ、４３Ｂの送風作用によりガス化する（図６（５））。
【００８５】
この時の蒸発温度は液側温度センサ３３ｄ、３３ｇにて計測され、各室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂの出口における冷媒の過熱度ＳＨは、ガス側温度センサ３３ｅ、３３ｈにより検出される冷媒温度値から液側温度センサ３３ｄ、３３ｇにより検出される冷媒温度を差し引くことによって求められる。各膨張弁４１Ａ、４１Ｂは、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂの出口（すなわち、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂのガス側）における冷媒の過熱度ＳＨが過熱度目標値ＳＨｍとなるように開度調節されている。
【００８６】
室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂを通過したガス冷媒（図６（５））は、ガス側延長配管７であるガス主管７Ａ、ガス枝管７ａ、７ｂに至り、ガス側延長配管７を通過するとき延長配管の管壁面摩擦によって圧力が降下し（図６（６））、ガス側閉鎖弁２９及びＡＣＣ２４を経て、圧縮機２１へ戻る。
【００８７】
（暖房運転）
次に暖房運転について図１及び図７を用いて説明する。
【００８８】
暖房運転時は、四方弁２２が図１の破線で示される状態、すなわち、圧縮機２１の吐出側がガス側閉鎖弁２９及びガス側延長配管７であるガス主管７Ａ、ガス枝管７ａ、７ｂにより室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂのガス側に接続され、かつ、圧縮機２１の吸入側が室外熱交換器２３のガス側に接続された状態となっている。また、液側閉鎖弁２８及びガス側閉鎖弁２９は開状態となっている。
【００８９】
次に暖房運転における冷媒の流れについて説明を行う。
【００９０】
暖房条件での冷媒の流れは図１の点線矢印となる。圧縮機２１により圧縮された高温高圧冷媒（図７（１））は、ガス側延長配管７であるガス主管７Ａ、ガス枝管７ａ、７ｂを通過し、このとき管壁面摩擦により圧力が降下し（図７（２））、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂに至る。室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂでは、室内ファン４３Ａ、４３Ｂの送風作用により凝縮液化し（図７（３））、膨張弁４１Ａ、４１Ｂにより減圧されて低圧の気液二相冷媒となる（図７（４））。
【００９１】
このとき膨張弁４１Ａ、４１Ｂは、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣが過冷却度目標値ＳＣｍとなるように開度調節されている。これはＳＣｍの設定を変更することによる室内ユニット４Ａ、４Ｂの能力調整方法である。ＳＣｍが現在値より大きい場合には、ＳＣを大きくするために膨張弁４１Ａ、４１Ｂを絞る方向に動作させるため、冷媒循環量が減少し室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂにおける熱交換能力が低くなる。これに対し、ＳＣｍが現在値より小さい場合には、膨張弁の開度を大きくする方向に動作させるため、冷媒循環量が増加して室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂにおける熱交換能力が大きくなる。したがって、室内設定温度と室内温度の温度差が小さい場合、つまりさほど能力を必要としない場合にはＳＣｍは大きく設定され、室内設定温度と室内温度の温度差が大きい場合、つまり大きな能力を必要とする場合にはＳＣｍは小さく設定されることになる。
【００９２】
本実施の形態において、室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣは、吐出圧力センサ３４ｂにより検出される圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄを凝縮温度Ｔｃに対応する飽和温度値に換算し、この飽和温度値から液側温度センサ３３ｄ、３３ｇにより検出される冷媒温度値を差し引くことによって求められる。
【００９３】
なお、本実施の形態では採用していないが、各室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂ内を流れる冷媒の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出される凝縮温度Ｔｃに対応する冷媒温度値を、液側温度センサ３３ｄ、３３ｇにより検出される冷媒温度値から差し引くことによって室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂの出口における冷媒の過冷却度ＳＣを検出するようにしてもよい。
【００９４】
膨張弁４１Ａ、４１Ｂにより減圧された低圧の気液二相冷媒は、液側延長配管６である液主管６Ａ、液枝管６ａ、６ｂにおいて管壁面摩擦で圧力が降下した後（図７（５））、液側閉鎖弁２８を経て室外熱交換器２３に至る。室外熱交換器２３では室外ファン２７の送風作用により蒸発ガス化（図７（６））し、四方弁２２及びＡＣＣ２４を経て圧縮機２１へ戻る。
【００９５】
（冷媒量）
次に冷媒量について詳細に説明する。
【００９６】
冷媒回路１０の各要素機器が所定の性能を発揮するためには、各要素機器の内容積に適した冷媒量が必要である。よって室内ユニット４Ａ、４Ｂの内容積や延長配管の長さが異なると冷媒回路１０全体で必要とする冷媒量も異なる。このことから、冷凍空調装置１に充填される冷媒は、機器を設置した現地で冷媒回路１０を設置した後に充填される。
【００９７】
また、冷媒回路１０での必要冷媒量は、冷媒回路１０の状態によっても異なり、冷媒回路１０の状態は冷房、暖房の運転状態や外気温度や室内温度等の周囲環境によって異なる。このため、通常、冷媒を充填する時は、冷媒量を多く必要とする運転状態に合わせて充填する。
【００９８】
本実施の形態においては、冷媒回路１０の冷媒量は、冷房運転時の方が暖房運転時に比べて多く必要とする。これは、本実施の形態においては膨張弁４１Ａ、４１Ｂが室内ユニット４Ａ、４Ｂ側に設けられているため、延長配管の冷媒状態が、冷房運転時には液側延長配管６が液相、ガス側延長配管７がガス相となるのに対し、暖房運転時には液側延長配管６が二相、ガス側延長配管７がガス相となるためである。つまり液側延長配管６では、冷房運転時は液相状態、暖房運転時は二相状態となり、液相状態の方が冷媒を多く必要とするため、冷房運転時の方が冷媒量を多く必要とする。
【００９９】
また、凝縮器と蒸発器の内容積の違いと、凝縮密度と蒸発密度の違いも必要冷媒量に大きく影響する。通常、室外熱交換器２３の内容積は室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂに比べて大きく、また、平均密度は蒸発器に比べて凝縮器の方が大きい。よって、冷房運転時には、内容積が大きい室外熱交換器２３側が、平均密度が大きい凝縮器となるため、暖房運転時に比べて冷媒量を多く必要とする。
【０１００】
以上から、四方弁２２を切り替えて冷房運転又は暖房運転を行う本実施の形態においては、冷房運転と暖房運転で必要な冷媒量が異なり、冷媒を多く必要としない運転状態、つまり暖房運転時に余剰液冷媒がＡＣＣ２４などの余剰液冷媒貯留容器に貯留することになる。
【０１０１】
＜冷媒漏洩検知方法＞
次に冷凍空調装置１における冷媒漏洩検知方法の流れについて説明する。
【０１０２】
なお、冷媒漏洩検知は冷凍空調装置１が運転中、常時実施している。また、冷凍空調装置は、冷媒漏洩の検知結果を示す冷媒漏洩有無データを、通信線を介して管理センタ（図示せず）等に送信し、遠隔監視が可能な構成とする。
【０１０３】
本実施の形態では、冷凍空調装置１の冷媒量を算出し、算出冷媒量の変化を監視することで冷媒漏洩を検知している。
【０１０４】
図８は、本発明の一実施の形態の冷凍空調装置における冷媒漏洩検知処理の流れを示すフローチャートである。冷媒漏洩検知は、冷媒漏洩検知のための特定の運転を行うのではなく、通常の冷房運転又は暖房運転中に行う。すなわち、制御部３は運転負荷に応じて冷凍空調装置１が各機器の制御を行う通常運転を行いながら図８のフローチャートの処理も並行して行い、冷媒漏洩検知を行う。
【０１０５】
（運転データ取得）
まず、ステップＳ１の機種情報取得では、制御部３は、冷媒回路１０のうち、冷媒量算出に必要な各構成要素部品の内容積を記憶部３ｅから取得する。すなわち、室内ユニット４Ａ、４Ｂ内の各配管及び各機器（圧縮機２１及び室外熱交換器２３）のそれぞれの内容積と、室外ユニット２内の各配管及び各機器（室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂ）の内容積と、更に、液側延長配管６及びガス側延長配管７部分の内容積を取得する。これらの内容積データは、制御部３の記憶部３ｅに予め記憶されている。これらの内容積データの制御部３の記憶部３ｅへの入力は、設置業者が入力部３ｇを介して入力するようにしてもよいし、室外ユニット２及び室内ユニット４Ａ、４Ｂを設置して通信設定を行った際に、制御部３が外部の管理センタ等と通信して自動的に取得する構成としてもよい。
【０１０６】
次に、制御部３は現在の運転データを収集する（Ｓ２）。収集する運転データは、運転状態量を示すデータであり、具体的には各圧力センサ３４ａ、３４ｂ、温度センサ３３ａ−３３ｊにより得られる各計測値に加え、アクチュエータである圧縮機やファンの周波数も含む。機器運転に使用する必要データのみを用いてＡＣＣ余剰液冷媒量以外の冷媒量を算出しているため、冷媒量算出にあたり、通信負荷を増加させることがない。
【０１０７】
次に、Ｓ２で収集したデータに基づき、冷凍サイクルが安定しているかの判断を行う（Ｓ３）。例えば、起動時など圧縮機２１の回転数が変動したり、膨張弁４１Ａ、４１Ｂの開度が変動したりしている場合は冷媒サイクルの動作が安定していないため、冷媒量を正しく算出できない。よって、冷凍サイクルが安定しているかどうかを判断した上で、冷媒量の算出処理に入るようにしている。ここでは、Ｓ２で取得した圧力、温度データに加え、アクチュエータである圧縮機やファンの周波数といった運転データから、安定／不安定の判断を実施する。安定／不安定の判断方法は任意の時間、例えば１０分間の運転データを取得してそれらの平均値を算出し、この平均値と各運転データ値との偏差を算出し、偏差がある範囲内、例えば平均値の１５％以内であれば安定、それ以上であれば不安定と判断する。
【０１０８】
Ｓ３で冷凍サイクルが不安定であると判断した場合、冷媒量を正しく算出できないことから、再度Ｓ２に戻ってデータ収集を実施する。
【０１０９】
一方、Ｓ３で冷凍サイクルが安定していると判断した場合、制御部３は、冷媒量算出部３ｂにてＡＣＣ余剰液冷媒量以外の冷媒回路１０内の冷媒量の算出する処理（Ｓ４、Ｓ５）と、余剰液冷媒量算出部３ｃでＡＣＣ余剰冷媒量を算出する処理（Ｓ６−Ｓ９）とを行う。以下、それぞれの処理について順に説明する。
【０１１０】
（冷媒量（ＡＣＣ余剰冷媒量を除く）の算出）
まず、Ｓ３で得た安定データ（運転データ）を用いて各要素の密度を算出する（Ｓ４）。すなわち、冷媒が液又はガスのどちらかである単相部分の密度は、基本的に圧力と温度から算出することができる。例えば圧縮機２１から室外熱交換器２３までは冷媒はガス状態であり、この部分のガス冷媒密度は、吐出圧力センサ３４ｂにより検出される吐出圧力と、吐出温度センサ３３ｂにより検出される吐出温度とにより算出できる。
【０１１１】
また、熱交換器等の二相状態が存在する部分の密度は、機器出入口状態量から近似式を用いて二相密度平均値を算出する。これらの演算に必要な近似式等は、予め記憶部３ｅに記憶されており、冷媒量算出部３ｂは、ステップＳ３で得た運転データと、予め記憶部３ｅに記憶されている近似式等のデータとを用いて、冷媒回路１０のうち、ＡＣＣ以外の部分の各構成要素部品それぞれの冷媒密度を算出する。
【０１１２】
次に、冷媒量算出部３ｂはＳ１で取得した各要素の内容積データとＳ４で算出した各要素の冷媒密度とを積算することにより、ＡＣＣ余剰液冷媒以外の冷凍空調装置１内の冷媒量を算出する（Ｓ５）。
【０１１３】
（ＡＣＣ余剰液冷媒量の算出）
次にＡＣＣ余剰液冷媒量の算出方法について説明する。
【０１１４】
液面検知センサ２５は温度差発生部２５ｂで容器内部温度と容器表面温度とに温度差を発生させ（Ｓ６）、その状態で計測部２５ｃの各温度センサ２６ａ〜２６ｅそれぞれにおいて容器表面温度を計測する（Ｓ７）。そして、各温度計測値に基づいて液面位置温度センサを特定する（Ｓ８）。ＡＣＣ余剰液冷媒量の算出の際に必要なデータは冷凍サイクルが安定したときのデータであるため、Ｓ３で安定と判別されてから容器の加熱を行なうことで、極力無駄な計測を抑えることができる。
【０１１５】
そして、余剰液冷媒量算出部３ｃは、液面検知センサ２５で特定された温度センサのセンサ番号と、予め初期学習で記憶した相関関係とに基づきＡＣＣ余剰液冷媒量を算出する（Ｓ９）。
【０１１６】
（全冷媒量の算出）
次に判定部３ｄは、ステップＳ５で算出したＡＣＣ余剰液冷媒量以外の冷媒量と、ステップＳ９で算出したＡＣＣ余剰液冷媒量とを加算して冷凍空調装置１内の全冷媒量を算出する（Ｓ１０）。
【０１１７】
（冷媒漏洩判定）
次に、判定部３ｄは、初期冷媒量とステップＳ１０で算出した算出全冷媒量とを比較して冷媒漏洩の有無を判定する（Ｓ１１）。この判定で用いる初期冷媒量は、設置時に業者により初期冷媒量が記憶部３ｅに入力されている場合はその冷媒量を用い、そうでない場合には、以下のようにして求めた冷媒量としてもよい。すなわち、冷凍空調装置１を設置した直後に、ＡＣＣ２４内に余剰液冷媒が溜まらない状態、つまりＡＣＣ入口、出口が過熱ガス状態となるように運転し、その運転データから求めた冷媒回路１０内の全冷媒量としてもよい。ここでＡＣＣ入口過熱ガス状態の確認は、ＡＣＣ入口、出口過熱度で判別し、過熱度が０以上であれば過熱ガス状態であることを示す。ＡＣＣ入口、出口過熱度はＡＣＣ入口温度、出口温度から、吸入圧力センサ３４ａの計測値を飽和ガス換算した値を引くことにより算出することができる。
【０１１８】
Ｓ１１において、初期冷媒量よりも算出全冷媒量が小さければ漏洩と判定して漏洩発報を行なう（Ｓ１２）。初期冷媒量と算出全冷媒量が等しければ正常であると判定し、漏洩発報は行わない。なお、正常であると判定した場合、正常発報を行うようにしてもよい。また、冷媒漏洩有りの場合、判定部３ｄにて初期冷媒量と算出全冷媒量との差分を取ることにより冷媒漏洩量を算出することもできる。
【０１１９】
以上、ＳＴＡＲＴからＲＥＴＵＲＮまでを繰り返し、常時検知を実施する。
【０１２０】
＜初期学習＞
次に、現地で実際に冷凍空調装置１を動作させて、液面検知センサ２５の出力とＡＣＣ余剰冷媒量との相関関係を求めるための初期学習について説明する。以下ではまず、初期学習の原理について説明し、続いて初期学習運転について説明する。
【０１２１】
（初期学習の原理）
図４に示した状態Ａのとき、ＡＣＣ２４内は全体がガス状態であるため、液面検知センサ２５の各温度センサ２６ａ〜２６ｅの各温度計測値には温度差が生じず、該当なしとなる。また、図４に示した状態Ｂのときは温度センサ２６ｃのセンサ番号が液面検知センサ２５の出力となる。
【０１２２】
図９は、図４の状態Ａ及び状態Ｂのそれぞれにおける余剰液冷媒の算出方法の説明図である。
図４に示した状態Ａ及び状態Ｂのそれぞれにおける余剰液冷媒以外の冷凍空調装置１内の冷媒量を算出すると、状態Ａでは冷媒回路１０内の全ての液量Ａ１が算出されるのに対し、状態Ｂでは、ＡＣＣ２４内に貯留している余剰液冷媒量分少ないＢ１が冷凍空調装置１内の冷媒量として算出される。よって、Ａ１とＢ１との差分を取ることにより余剰液冷媒量Ｂ２を算出できる。
【０１２３】
次に、状態Ａ及び状態Ｂのそれぞれにおける液面検知センサ２５の出力と、算出した余剰液冷媒量とを、横軸にセンサ番号、縦軸に余剰液冷媒量をとった座標軸にプロットすると、図１０のグラフが作成できる。なお状態Ａについては０にプロットしている。ここではＡ、Ｂ２つの状態の例に説明したが、余剰液冷媒を複数変化させたり更に多くの温度センサを用いてセンサ間隔を狭くしたりすることで図１０のような実線の関係式を作ることができる。なお、ここでは液面位置温度センサのセンサ番号と余剰液冷媒量との関係式を求めたが、単純に、液面位置温度センサのセンサ番号と余剰液冷媒量とを対応づけた換算テーブルとしてもよい。これらの相関関係は記憶部３ｅに記憶される。
【０１２４】
（初期学習運転）
図１１は、本発明の一実施の形態に係る冷凍空調装置における初期学習運転のフローチャートである。以下、初期学習運転の詳細について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【０１２５】
まず、ステップＳ１０１の機種情報取得では、制御部３は、冷媒回路１０の冷媒量算出に必要な各構成要素の内容積データを記憶部３ｅから取得する。この処理は図８のＳ１と同様である。
【０１２６】
次に、暖房運転を開始し過冷却度一定制御を行う（Ｓ１０２）。過冷却度一定運転とは、室内ユニット４Ａ、４Ｂの過冷却度（以後ＳＣと記載）を全室内ユニット４Ａ、４Ｂで一定値に維持する制御である。初期学習における初回のＳＣは、例えば５℃と小さくする。そして、ＳＣ＝５に一定制御した状態で運転データを取得する（Ｓ１０３）。取得する運転データは圧力、温度データに加え、アクチュエータである圧縮機やファンの周液数も含むものとする。
【０１２７】
ところで、ＳＣの値を変化させた場合、ＡＣＣ２４内の余剰液量が変化する。これはＳＣが高い状態では、凝縮器である室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂに液冷媒が多く貯留するため、ＡＣＣ余剰液冷媒量は減少する。逆にＳＣが低い状態では、凝縮器である室内熱交換器４２Ａ、４２Ｂに貯留する液冷媒が少なくなり、ＡＣＣ余剰液冷媒量が増加する。よって、以下の処理でＳＣをここでは最大ＳＣ＝３０まで段階的に増加させ、その時々の運転データを取得してＡＣＣ余剰液冷媒量を求め、そのときの液面検知センサ２５の出力と対応づけることで、前記相関関係を取得していく。
【０１２８】
次に、制御部３は冷凍サイクルが安定しているかの判断を行なう（Ｓ１０４）。この判断は図８のＳ３の判断と同様である。
【０１２９】
Ｓ１０４で冷凍サイクルが不安定であると判断した場合、冷媒量を正しく算出できないことから、再度Ｓ１０３に戻ってデータ収集を実施する。
【０１３０】
一方、Ｓ１０４で冷凍サイクルが安定していると判断した場合、ＡＣＣ余剰液冷媒量を算出する処理（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）と、液面検知センサ２５により液面を検出する処理（Ｓ１０８〜Ｓ１１０）を行う。
【０１３１】
（ＡＣＣ余剰冷媒量の算出）
まず、冷媒量算出部３ｂは、各要素の冷媒密度を算出する（Ｓ１０５）。これは前記のように、圧力センサと温度センサの計測値を用いて算出する。また、凝縮器や蒸発器等の二相冷媒が存在する要素の冷媒密度については、近似式を用いて各要素の平均密度を算出する。
【０１３２】
次に、Ｓ１０１で取得した機器情報、つまり各要素の内容積データとＳ１０４で算出した各要素の冷媒密度とから各要素の冷媒量を算出する（Ｓ１０６）。この処理は図８のＳ４と同様である。ここでは、ＡＣＣ余剰液冷媒量以外の冷媒量が算出される。
【０１３３】
次に、初期冷媒量とＳ１０６で算出した余剰液冷媒以外の冷媒量とを用いてＡＣＣ余剰液冷媒量を算出する（Ｓ１０７）。すなわち、初期冷媒量からＳ１０６の算出値を減算することでＡＣＣ余剰液冷媒量を算出する。なお、この計算で用いる初期冷媒量は、設置時に業者により初期冷媒量が記憶部３ｅに入力されている場合はその冷媒量を用い、そうでない場合には、以下のようにして求めた冷媒量としてもよい。すなわち、冷凍空調装置１を設置した直後に、ＡＣＣ２４内に余剰液冷媒が溜まらない状態、つまり蒸発器出口が過熱ガス状態となるように運転し、その運転データから求めた冷媒回路１０内の全冷媒量としてもよい。
【０１３４】
（液面検知）
ステップＳ１０８〜ステップＳ１１０の処理は図８のステップＳ６〜Ｓ８と同様である。
【０１３５】
以上により、ＳＣを５としたときの、ある任意の時間におけるＡＣＣ余剰液冷媒量をステップＳ１０７で算出し、その任意の時間における液面位置温度センサをステップＳ１１０で特定した。そして、そのＡＣＣ余剰液冷媒量と液面位置温度センサのセンサ番号とを対応づけて記憶部３ｅに記憶する（Ｓ１１１）。
【０１３６】
その後、Ｓ１１２に移行し、ＳＣ=３０[Ｋ]となっているかを判定し、ＳＣ≠３０であれば、現在のＳＣに５[Ｋ]を加算したＳＣを次のＳＣ一定制御の目標値として定めてＳ１０３に戻り同様の処理を行う。これを、Ｓ１１２の条件を満たすまでループさせる。
【０１３７】
そして、Ｓ１１２の条件を満たせば、余剰液冷媒量違いの複数のデータを取得できたことを表すので、図１０に示す液面位置センサのセンサ番号とＡＣＣ余剰液冷媒量の相関関係を取得でき、初期学習を終了する。
【０１３８】
上述したようにＳＣを変化させることによりＡＣＣ余剰液冷媒量が変化することから、意図的にＳＣを変化させることにより、余剰液冷媒量の異なる複数のデータを短時間で収集することができる。
【０１３９】
図１２は、図１１の初期学習により得られた相関関係テーブルの一例を示す図である。
図１２の１〜５は順に温度センサ２６ａ〜２６ｅのセンサ番号に相当する。なお、上記では、ＡＣＣ余剰液冷媒量と液面位置温度センサのセンサ番号とを対応づけるとしたが、図１２に示すように更に、過冷却度も対応づけて記憶するようにしてもよい。
【０１４０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＡＣＣ２４の表面温度を検知する複数の温度センサにより液面検知センサ２５を構成したため、フロート式、超音波式、温度式の液面検知センサに比べて設置自由度が高く、また低コストで実現できる。
【０１４１】
また、従来の温度式液面検知センサでは、その液面検知センサを容器内に取り付けるにあたり、予め決まった取り付け位置に取り付ける必要があり、また、その取り付け位置からズレると、誤差が大きく出てしまう等の間題があった。しかし、本実施の形態では液面検知センサ２５を設置した状態で実測によりＡＣＣ２４内の余剰液冷媒量とその余剰液冷媒量のときの液面検知センサ２５の出力との相関関係を学習するようにした。このため、センサ設置に起因する誤差がなくなり精度が向上し、また、取り付け位置を任意の位置とすることができる。その結果、既設の冷凍空調装置１のＡＣＣ２４に対して液面検知センサ２５を後付けすることが可能となる。
【０１４２】
また、液面検知センサ２５は外付けであるためメンテナンス性がよい。また、複数のセンサを用いるため液面詳細検知が可能であり、結果として冷媒漏洩検知精度が向上する。
【０１４３】
このように、本実施の形態の液面検知センサ２５は設置自由度が高く低コストで、既設の冷凍空調装置１に後付設置可能である。
【０１４４】
また、本実施の形態では、通常運転時にＡＣＣ２４内に余剰液冷媒量が貯留していても冷媒漏洩の検知を行うことができるため、ＡＣＣ２４内が全てガス状態になってから冷媒漏洩や不足を検知する現在の方法よりも早期に漏洩を検知することが可能となる。
【０１４５】
また、ＡＣＣ２４内の余剰液冷媒量を算出するにあたり、ＡＣＣ２４内の液面高さとＡＣＣ２４の体積とから算出するのではなく、液面位置温度センサのセンサ番号を直接、余剰液冷媒量に換算するため、容器形状によらず余剰液冷媒量を精度良く算出できる。その結果、冷媒漏洩を精度よく検知できる。
【０１４６】
また、本例の液面検知センサ２５は、容器形状によって構成や形状を変更する必要はなく、同一のセンサ構成で汎用的に様々な形状のＡＣＣ２４内の余剰液冷媒量を検知できる。
【０１４７】
また、温度差発生部２５ｂを用いることにより、ＡＣＣ２４内部の液部分とガス部分との境界を検出し易くなるため検知精度が向上する。また、温度差発生部２５ｂを用いることによりセンサ誤差等の補正が可能となり検知精度が向上する。
【０１４８】
また、本実施の形態では、複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅとヒータ（温度差発生部２５ｂ）とがそれぞれ別体に形成され、それぞれを個別にＡＣＣ２４に取付ける構成としたが、これに限るものではない。例えば、予め一定間隔に配置した複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅとヒータとをまとめてユニット化し、裏面をシール等として一度にまとめて簡単に設置できる構成としてもよい。この様な構成とすることで、各温度センサ２６ａ〜２６ｅの間隔も一定間隔となり液面を把握し易く、また、作業者が現場で手軽に設置作業ができる。
【０１４９】
また、予め等間隔で配置された複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅをＡＣＣ２４の容器に対して斜めに貼ることで液面変化を細かく計測することができ、詳細計測したい場合等に合わせて、センサの仕様を容易に変化させることが可能となる。
【０１５０】
また、本実施の形態では計測部２５ｃを複数の温度センサ２６ａ〜２６ｅとしたが、計測部２５ｃ自体が自己発熱するものとしてもよい。通常、温度センサは周囲温度に応じて変化する抵抗値から温度を検出している。温度センサ素子自体は生じる電力により自己発熱するが、温度測定の誤差要因となるため、極力小さくすることが一般的である。しかし一方で、温度センサの自己発熱量が大きい場合でも、温度計測や複数の対象物の差異を判別できる。これは自己発熱したセンサが、計測対象により冷却され、冷却度合いに従って抵抗値が変化するという特性を利用したものである。本実施の形態では、自己発熱量が大きい温度センサを用いることで、ヒータ等の温度差発生部を付加する必要がなくなるため、構成を簡略化できる。
【０１５１】
また、本実施の形態の液面検知センサ２５は、高圧部に設置されているレシーバ及び低圧部に設置されているアキュムレータのどちらに対しても適用可能であるため、レシーバ又はアキュムレータのどちらか一方を備えた機種や、両方備えた機種など、幅広い機種に本発明を適応することが可能である。
【０１５２】
また、本実施の形態では、初期学習の時間を短縮するために上記のように強制的にＳＣの値を変化させる初期学習運転を実施させる形態としたが、これに限るものではなく、冷凍空調装置１を設置後のある一定日数の間、通常運転を実施して前記相関関係を取得するようにしてもよい。これは冷凍空調装置の負荷が朝から夜までの間に様々変化するため、初期学習運転と同様にＡＣＣ余剰液冷媒量が様々に変化するためである。
【０１５３】
また、本実施の形態では、初期学習により液面検知センサ２５の出力と対応づける運転状態量として余剰液冷媒量を用いたが、これに限るものではない。例えば、ＡＣＣ２４内の余剰液冷媒量の変化により変化するパラメータ、例えば過冷却度、過冷却度の変化により変化するパラメータ（例えば温度効率）、エクセルギ（有効エネルギー）、エクセルギの変化により変化するパラメータなどを用いてもよい。これらの各パラメータは運転データから算出できる。
【０１５４】
具体的には、過冷却度を用いる場合は、過冷却度と液面位置温度センサのセンサ番号との関係を初期学習で学習しておき、通常運転時は液面検知センサ２５により現在の液面位置温度センサのセンサ番号を特定すると共に運転データから過冷却度を算出し、算出した過冷却度に対応した液面位置温度センサのセンサ番号を初期学習データから求め、そのセンサ番号と現在の液面位置温度センサのセンサ番号との比較で冷媒漏洩を検知する。ここでは、温度センサ２６ａ〜２６ｅに、設置高さが低い方から小さいセンサ番号を付しているため、現在の液面位置温度センサのセンサ番号が、初期学習データから求めたセンサ番号より小さい場合、冷媒漏洩有と検知する。過冷却度の変化により変化するパラメータ（例えば温度効率）も同様にして用いることができる。
【０１５５】
また、冷凍空調装置１のエクセルギは冷媒不足により低下することから、この傾向を利用して上記の過冷却度と同様の方法で冷媒漏洩を検知してもよい。
【０１５６】
また、冷凍空調装置１の動作条件として基準条件（例えば、圧縮機の周波数を所定周波数にするなど）を設定し、その基準条件を満たす状態となるように冷凍空調装置１の運転を制御し、その状態における液面位置温度センサのセンサ番号とＡＣＣ余剰液冷媒量とを予め学習するようにしてもよい。そして、通常運転時に自然に又は故意に冷凍空調装置１が基準条件を満たす状態となると、液面検知センサ２５により現在の液面位置温度センサのセンサ番号を特定し、そのセンサ番号と初期学習データとからＡＣＣ余剰液冷媒量を求め、その余剰液冷媒量と、基準条件を満たす状態における初期のＡＣＣ余剰液冷媒量とを比較して冷媒漏洩を検知してもよい。この際、基準条件は１つに限らず、複数の条件を設定してもよい。
【０１５７】
これらの方法を用いると、冷凍空調装置１内の全冷媒量を算出しなくても簡易的に冷媒漏れを検知できる。
【０１５８】
また、本実施の形態では、複数の温度センサを用いて液面を検知する構成としたが、これに限るものではなく、１つの温度センサを用いてＡＣＣ２４内の余剰液冷媒を検知する方法を用いてもよい。この場合は、初期学習時に例えば過冷却度と１つの温度センサにより測定した容器表面温度との関係を過冷却度を変化させて学習し、その後通常運転中に、運転データより過冷却度を算出し、その過冷却度に対応した容器表面温度を初期学習データから求め、温度センサにより計測された現在の容器表面温度が、初期学習データから求めた容器表面温度よりも大幅に高くなった場合に冷媒漏洩として検知する。つまり、初期学習時における温度センサの設置箇所の容器内部が液であり、その状態から冷媒漏洩により液が少なくなり温度センサの設置箇所の容器内部がガスとなった場合、温度センサの温度計測値は高くなる。これを検知することで冷媒漏洩を検知できる。なお、余剰液冷媒貯留容器をレシーバとした場合は逆に、温度センサの温度計測値が低くなったことを検知することで、冷媒漏洩を検知できる。
【０１５９】
また、本実施の形態では、冷凍空調装置１が通常運転時に冷媒漏洩の検知を行う場合を例に記載したが、これに限るものではない。例えば、冷凍空調装置１が過冷却度を制御したり、ポンプダウン運転をしたりする場合など、特殊な運転をする場合や、圧縮機２１が停止している場合においても、上記と同様にして冷媒漏洩を検知することが可能である。
【０１６０】
また、冷媒漏洩量の算出も可能であるため、メンテナンス前に事前に漏洩の程度やメンテナンス作業の工程等を把握でき、メンテナンス作業効率が向上する。
【０１６１】
また、本実施の形態では図１に示すようにビル用マルチエアコンについて記載したがこれに限るものではなく、例えば、冷凍機など四方弁２２がなく、高圧部の室外熱交換器出口に余剰液冷媒貯留容器であるレシーバを付加させた冷凍空調装置においても適応が可能である。つまり、レシーバ内の余剰液冷媒の検知及び冷媒漏洩の検知も可能である。
【０１６２】
また本実施の形態では、暖房運転時に液冷媒がＡＣＣ２４に貯留する場合について記載したが、これに限るものではなく、冷房運転時に液冷媒がＡＣＣ２４に貯留する場合についても同様の方法を用いることが可能である。
【０１６３】
また、上記では冷凍空調装置１で閉じられたシステムを例に説明したが、これに限るものではなく、冷凍空調装置１と情報管理センタの遠隔サーバとを電話回線、ＬＡＮ回線、無線などのネットワークで接続し、遠隔サーバに運転状態量を記憶するディスク装置等の記憶装置を接続することによって、常時複数の漏洩箇所を監視できる漏洩検知システムを構成してもよい。
【０１６４】
以上の接続構成を構築し、冷媒漏洩有無の検知データを管理センタ等に送信することで、常時遠隔で冷媒漏洩検知を行なうことができる。したがって、突然の冷媒漏洩に対しても機器の損傷や能力低下などの異常が生じる前にすぐに対応することが可能であり、冷媒漏洩が進行するのを極力抑えることができる。これにより、冷凍空調装置１の信頼性も向上し、かつ冷媒流出による環境状態悪化も極力防ぐことができる。
【０１６５】
更に、冷媒漏洩により少ない冷媒量で無理な運転が続く不都合を防止できるため、冷凍空調装置１の長寿命化も可能である。なお、冷媒漏洩有りの場合、判定部３ｄにて冷媒漏洩量を算出し、判定結果と併せて出力部３ｈから管理センタ等の外部に通知するようにしてもよい。
【０１６６】
また、上記の説明では、冷媒漏洩の有無を判定する場合について説明したが、冷媒充填時等において、冷媒量が過多になっていないかどうかの判定にも本発明を適用可能である。
【０１６７】
また、上述の実施の形態では、それぞれ１台の室外ユニット及び２台の室内ユニットを備えた冷凍空調装置を例としたが、これに限定されず、室外ユニット１台及び室内ユニット１台の構成としてもよいし、複数台の室外ユニット及び複数台の室内ユニットを備えた冷凍空調装置としてもよい。何れの場合も、本発明を適用可能である。
【０１６８】
以上、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【符号の説明】
【０１６９】
１ 冷凍空調装置、２  室外ユニット、３  制御部、３ａ  測定部、３ｂ  冷媒量算出部、３ｃ  余剰液冷媒量算出部、３ｄ  判定部、３ｅ  記憶部、３ｆ  駆動部、３ｇ  入力部、３ｈ  出力部、４Ａ  室内ユニット、４Ｂ  室内ユニット、６  液側延長配管、６Ａ  液主管、６ａ  液枝管、６ｂ  液枝管、７  ガス側延長配管、７Ａ  ガス主管、７ａ  ガス枝管、７ｂ  ガス枝管、１０  冷媒回路、１０ａ  室内側冷媒回路、１０ｂ  室内側冷媒回路、１０ｃ  室外側冷媒回路、２１  圧縮機、２２  四方弁、２３  室外熱交換器、２４  ＡＣＣ（余剰液冷媒貯留容器）、２５  液面検知センサ、２５ａ  制御部、２５ｂ  温度差発生部、２５ｃ  計測部、２５ｄ  処理部、２５ｅ  記憶部、２５ｆ  出力部、２６ａ〜２６ｅ  温度センサ、２７  室外ファン、２８  液側閉鎖弁、２９  ガス側閉鎖弁、３１  室外側制御部、３２ａ  室内側制御部、３２ｂ  室内側制御部、３３ａ  吸入温度センサ、３３ｂ  吐出温度センサ、３３ｃ  室外温度センサ、３３ｄ  液側温度センサ、３３ｅ  ガス側温度センサ、３３ｆ  室内温度センサ、３３ｇ  液側温度センサ、３３ｈ  ガス側温度センサ、３３ｉ  室内温度センサ、３３ｊ  液側温度センサ、３４ａ  吸入圧力センサ、３４ｂ  吐出圧力センサ、４１Ａ、４１Ｂ  膨張弁、４２Ａ、４２Ｂ  室内熱交換器、４３Ａ、４３Ｂ  室内ファン、５１ａ  分配器、５２ａ  分配器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図４】
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